雷秋霞 山東農業大學動物科技院
吳洪濤 山東省科學院生物技術中心
蛋白質是生命過程中的重要物質，是組成機體結構物質（細胞的組成）、體內代謝活性物質（激素、酶、免疫抗體）的主要組成部分，是組織更新、修補的原料。蛋白質占動物機體固形物總量的50%左右，肌肉、肝、脾、腎等實質器官的蛋白質含量可高達80%以上，所以，飼料中蛋白質的供應對畜禽生命和生產都具有重要的作用。然而，隨著世界人口的增多、畜牧業的發展，蛋白質飼料缺乏。另外，畜牧業生產對環境造成的負面影響即畜禽排泄物中氮對土壤和水的污染，迫使人們提出一種新的畜禽飼養策略：降低氮攝入量和保持氨基酸的充足供給以滿足動物的需要。近二十多年來，人們在畜禽日糧中添加能夠提高蛋白質利用率的物質以降低日糧中蛋白質水平，如添加合成氨基酸、酶制劑、尿素等，并得出了比較理想的結果，從而成為解決蛋白質飼料不足和減少含氮排泄物的有效途徑之一。下面就有關研究做一綜述。
1．有關添加氨基酸的研究
眾所周知，機體對飼料蛋白質的需要實質上是對必須氨基酸和用于合成非必須氨基酸氮源的需要。而降低日糧粗蛋白水平，首先要保證滿足動物限制性氨基酸的需要。因此，通過添加限制性氨基酸來降低日糧粗蛋白水平是有關畜禽低蛋白日糧研究中的重點，而且文獻也較多。
1.1 豬低蛋白日糧中添加限制性氨基酸的研究
一般認為，豬日糧的第一限制性氨基酸是賴氨酸，第二限制性氨基酸是蘇氨酸。因此有關豬低蛋白日糧中添加賴氨酸和蘇氨酸的研究較多。早在1975年Baker等就已報道，以玉米-豆餅為基礎的20-40kg生長豬日糧添加適量的賴氨酸后粗蛋白水平比NRC標準下降了2%，不影響豬的生產性能，并能夠提高飼料報酬，Han等（1995）研究了在低蛋白（6%）日糧中梯度補充晶體賴氨酸（0.1%-0.4%）對斷奶仔豬生產性能和營養物質排除的影響，得出飼喂0.1%賴氨酸日糧時，生產性能與18%粗蛋白糧的效果相似，而飼喂0.2%賴氨酸日糧時，營養物質排放量最低，氮的排出量減少了17.7%，Chae（1988），李呂木等（1998）、張常明（1999）等也證實了該結論。另外，在滿足賴氨酸的基礎上，因添加其他氨基酸種類的不同，節約日糧粗蛋白水平的程度不同。如Catel等（1992）報道，僅通過補充賴氨酸，生長豬（44kg體重）日糧可節約蛋白質1.3%，肥育豬（84kg） 日糧可節約蛋白質1.1%。而額外補充氮氨酸、蘇氨酸和色氨酸，可節約蛋白質2.6%。Jin等（1998）研究表明，當補充賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸可節約蛋白質3%。Kerr(1993)報道，生長豬日糧中補充0.35%賴氨酸、0.16%蘇氨酸和0.07%色氨酸，可降低蛋白質4%而不影響生產性能，并且分別減少氮和能量的排泄量29.3%和4.4%。然而，日糧蛋白質的降低也是有一定限度的。Yu等（1991）研究表明，當補充賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸并降低蛋白質水平5%的日糧，對豬的生產性能產生負面影響，Corlvg（1980）等也得出類似的結論。
由此看來，降低日糧蛋白質水平后，飼料營養物質（主要是蛋白質）能被充分利用，同時可以減少資源的浪費和環境污染。近年來，氮氨酸和賴氨酸價格低廉，可實際應用于商品飼料，還有幾種必須氨基酸也投入商品生產，這為研究結果的應用提供了可能條件。
1.2 禽低蛋白日糧中添加限制性氨基酸的研究
人們用最低蛋白日糧、最低必須氨基酸日糧、最低蛋白和必須氨基酸日糧飼喂雞試圖得到像低蛋白日糧飼喂豬那樣比較理想的生產性能。但大多數研究表明：飼喂添加合成氨基酸的低蛋白日糧有礙家禽生產性能的發揮。
Keshavarz等（1986）報道：蛋雞采食12%蛋白質日糧的產蛋量要低于采食15%蛋白質的，即使12%蛋白質日糧含有全部必須氨基酸并且符合NRC標準。Summers（1993）得出：喂低蛋白日糧時，蛋雞產蛋量和蛋重均顯著降低，添加必須氨基酸增加了蛋重，但還是低于對照組，且耗料量降低。另外，美國圣安森等（1994）也證實了這一點，并且他們對蛋白、蛋黃、蛋殼的比率進行了測定，得出飼喂低蛋白飼料造成蛋重下降是由于蛋白部分減少所致。而Harms（1993）卻得出了相反的結論：低蛋白日糧中添加必須氨基酸可使蛋雞發揮最大產蛋性能。與眾不同的是，他在粗蛋白為13%的低蛋白日糧中添加了7種必須氨基酸（賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸），盡管日采食量低于90g, 也可恢復其產蛋性能。他認為，其他學者只添加了2種、3種或6種必須氨基酸，因此在他們的研究中，氨基酸受到了限制。除此之外，未見到與Harms類似的研究，所以該結論仍有進一步探討。
Pinchasov等（1990）、Jensen（1991）等對肉雞飼喂低蛋白添加氨基酸日糧與高蛋白日糧進行了對比試驗，試圖達到相似的生產性能，結果也失敗了。
但在孵化率方面，粗蛋白攝入量過高是不利的。其原因很可能是過量蛋白質的分解加重了機體對各種B族維生素的消耗，造成了營養不平衡，從而降低了胚胎成活率。Gregorio Lepenz等（1993）報道， 孵化率隨日糧粗蛋白含量的降低而直線提高，這主要在于受精率的提高。同時，他認為受精率的提高可能同體重得到了較大的控制有關。
2．低蛋白日糧中添加其他物質的研究
人們除了對添加合成氨基酸進行研究外，還有添加其他有助于日糧蛋白質消化率物質的研究，如添加酶制劑、抗生素、尿素等，從而使畜禽發揮理想的生產性能，并減少環境污染，降低成本。
酶制劑主要是一些有助于消化的酶類，添加相應的酶制劑可彌補動物內源性酶的缺乏或不足，提高飼料消化吸收利用效率，降低糞便中養分的排出量。目前，調控和緩解環境污染已成為一公認的無公害綠色添加劑。周巖民等（1999）用28周齡伊莎褐殼蛋雞進行試驗得出：試驗組（添加酶制劑的低蛋白日糧）的產蛋率比對照組（低蛋白日糧）高出0.9個百分點（p>0.05）。平均蛋重比對照組低，但差異不顯著（p>0.05）。另外，試驗組的料蛋比和經濟效益均比對照組高。蘭云賢（2001）用肉仔雞進行試驗也的出了類似的結論。
添加抗生素可提高飼料利用率。王志祥等（1997）用不同組合抗生素（阿散酸+黃霉素、阿散酸+桿菌肽鋅、阿散酸+土霉素）的低蛋白日糧（比NRC低2個百分點）對蛋公雛進行試驗，最后得出：日增重、料肉比等方面阿散酸+黃霉素組在試驗中最理想，而對照組（NRC標準日糧）稍微差一些，但差異不顯著。在飼養的平均毛利上看，阿散酸+黃霉素組是最高的。
有關尿素的添加主要是針對反芻動物和馬屬動物（主要是家兔）。因為反芻動物和馬屬動物有著與其他單胃動物不同的消化機制：反芻動物的瘤胃內存在氮素循環，可使劣質蛋白質合成優質的菌體蛋白。馬屬動物發達的盲腸與瘤胃有著相似的功能。反芻動物使用尿素的研究較早且資料很多，而且國內外已廣泛應用與生產實踐。近些年來，家兔有關研究較多，但因添加尿素的同時是否添加硫酸銅而結論不同。江明生等（1996）得出，生長肉兔飼料添加尿素可替代日糧中部分蛋白質，適當降低耗料比，但對促進生長、提高日糧粗蛋白消化率等無顯著影響。而崔用俠等（1990）用添加1%尿素的低蛋白日糧（粗蛋白為12.01%）、中等蛋白日糧（粗蛋白為15.5%）和添加1%尿素+0.004%CuSO4的蛋白日糧（粗蛋白為12.01%）對青紫藍兔進行試驗，得出無CuSO4的低蛋白日糧組的日增重和飼料報酬顯著低于中等蛋白日糧組（p<0.05）,而添加尿素+Cuso4的低蛋白日糧組和飼料報酬顯著優于中等蛋白日糧(p<0.05)。 這主要是因為：S：N比與礦物元素銅是家兔盲腸發酵的主要限制因素，這與瘤胃是相似的。
3．小結
低蛋白日糧的應用在一定程度上解決了節省蛋白質和控制環境污染等問題，但低蛋白日糧中粗蛋白的含量也是有一定限度的，對于豬，粗蛋白比標準降低2-4個百分點并添加限制性氨基酸等物質時不會影響其生產性能。而對家禽則結論不一。當前，資源缺乏，人口增多，養殖規模不斷擴大，如果低蛋白日糧能被推廣應用到生產實踐中將起到很大的緩解作用，但目前仍有許多問題要解決：1 )氨基酸的最佳添加模式（氨基酸的數量、種類及比例）；2 ) 必須氨基酸充足時非必須氨基酸是否足夠；3 )合成氨基酸的商品性生產和成本。
吳洪濤 山東省科學院生物技術中心
蛋白質是生命過程中的重要物質，是組成機體結構物質（細胞的組成）、體內代謝活性物質（激素、酶、免疫抗體）的主要組成部分，是組織更新、修補的原料。蛋白質占動物機體固形物總量的50%左右，肌肉、肝、脾、腎等實質器官的蛋白質含量可高達80%以上，所以，飼料中蛋白質的供應對畜禽生命和生產都具有重要的作用。然而，隨著世界人口的增多、畜牧業的發展，蛋白質飼料缺乏。另外，畜牧業生產對環境造成的負面影響即畜禽排泄物中氮對土壤和水的污染，迫使人們提出一種新的畜禽飼養策略：降低氮攝入量和保持氨基酸的充足供給以滿足動物的需要。近二十多年來，人們在畜禽日糧中添加能夠提高蛋白質利用率的物質以降低日糧中蛋白質水平，如添加合成氨基酸、酶制劑、尿素等，并得出了比較理想的結果，從而成為解決蛋白質飼料不足和減少含氮排泄物的有效途徑之一。下面就有關研究做一綜述。
1．有關添加氨基酸的研究
眾所周知，機體對飼料蛋白質的需要實質上是對必須氨基酸和用于合成非必須氨基酸氮源的需要。而降低日糧粗蛋白水平，首先要保證滿足動物限制性氨基酸的需要。因此，通過添加限制性氨基酸來降低日糧粗蛋白水平是有關畜禽低蛋白日糧研究中的重點，而且文獻也較多。
1.1 豬低蛋白日糧中添加限制性氨基酸的研究
一般認為，豬日糧的第一限制性氨基酸是賴氨酸，第二限制性氨基酸是蘇氨酸。因此有關豬低蛋白日糧中添加賴氨酸和蘇氨酸的研究較多。早在1975年Baker等就已報道，以玉米-豆餅為基礎的20-40kg生長豬日糧添加適量的賴氨酸后粗蛋白水平比NRC標準下降了2%，不影響豬的生產性能，并能夠提高飼料報酬，Han等（1995）研究了在低蛋白（6%）日糧中梯度補充晶體賴氨酸（0.1%-0.4%）對斷奶仔豬生產性能和營養物質排除的影響，得出飼喂0.1%賴氨酸日糧時，生產性能與18%粗蛋白糧的效果相似，而飼喂0.2%賴氨酸日糧時，營養物質排放量最低，氮的排出量減少了17.7%，Chae（1988），李呂木等（1998）、張常明（1999）等也證實了該結論。另外，在滿足賴氨酸的基礎上，因添加其他氨基酸種類的不同，節約日糧粗蛋白水平的程度不同。如Catel等（1992）報道，僅通過補充賴氨酸，生長豬（44kg體重）日糧可節約蛋白質1.3%，肥育豬（84kg） 日糧可節約蛋白質1.1%。而額外補充氮氨酸、蘇氨酸和色氨酸，可節約蛋白質2.6%。Jin等（1998）研究表明，當補充賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸可節約蛋白質3%。Kerr(1993)報道，生長豬日糧中補充0.35%賴氨酸、0.16%蘇氨酸和0.07%色氨酸，可降低蛋白質4%而不影響生產性能，并且分別減少氮和能量的排泄量29.3%和4.4%。然而，日糧蛋白質的降低也是有一定限度的。Yu等（1991）研究表明，當補充賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸并降低蛋白質水平5%的日糧，對豬的生產性能產生負面影響，Corlvg（1980）等也得出類似的結論。
由此看來，降低日糧蛋白質水平后，飼料營養物質（主要是蛋白質）能被充分利用，同時可以減少資源的浪費和環境污染。近年來，氮氨酸和賴氨酸價格低廉，可實際應用于商品飼料，還有幾種必須氨基酸也投入商品生產，這為研究結果的應用提供了可能條件。
1.2 禽低蛋白日糧中添加限制性氨基酸的研究
人們用最低蛋白日糧、最低必須氨基酸日糧、最低蛋白和必須氨基酸日糧飼喂雞試圖得到像低蛋白日糧飼喂豬那樣比較理想的生產性能。但大多數研究表明：飼喂添加合成氨基酸的低蛋白日糧有礙家禽生產性能的發揮。
Keshavarz等（1986）報道：蛋雞采食12%蛋白質日糧的產蛋量要低于采食15%蛋白質的，即使12%蛋白質日糧含有全部必須氨基酸并且符合NRC標準。Summers（1993）得出：喂低蛋白日糧時，蛋雞產蛋量和蛋重均顯著降低，添加必須氨基酸增加了蛋重，但還是低于對照組，且耗料量降低。另外，美國圣安森等（1994）也證實了這一點，并且他們對蛋白、蛋黃、蛋殼的比率進行了測定，得出飼喂低蛋白飼料造成蛋重下降是由于蛋白部分減少所致。而Harms（1993）卻得出了相反的結論：低蛋白日糧中添加必須氨基酸可使蛋雞發揮最大產蛋性能。與眾不同的是，他在粗蛋白為13%的低蛋白日糧中添加了7種必須氨基酸（賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸），盡管日采食量低于90g, 也可恢復其產蛋性能。他認為，其他學者只添加了2種、3種或6種必須氨基酸，因此在他們的研究中，氨基酸受到了限制。除此之外，未見到與Harms類似的研究，所以該結論仍有進一步探討。
Pinchasov等（1990）、Jensen（1991）等對肉雞飼喂低蛋白添加氨基酸日糧與高蛋白日糧進行了對比試驗，試圖達到相似的生產性能，結果也失敗了。
但在孵化率方面，粗蛋白攝入量過高是不利的。其原因很可能是過量蛋白質的分解加重了機體對各種B族維生素的消耗，造成了營養不平衡，從而降低了胚胎成活率。Gregorio Lepenz等（1993）報道， 孵化率隨日糧粗蛋白含量的降低而直線提高，這主要在于受精率的提高。同時，他認為受精率的提高可能同體重得到了較大的控制有關。
2．低蛋白日糧中添加其他物質的研究
人們除了對添加合成氨基酸進行研究外，還有添加其他有助于日糧蛋白質消化率物質的研究，如添加酶制劑、抗生素、尿素等，從而使畜禽發揮理想的生產性能，并減少環境污染，降低成本。
酶制劑主要是一些有助于消化的酶類，添加相應的酶制劑可彌補動物內源性酶的缺乏或不足，提高飼料消化吸收利用效率，降低糞便中養分的排出量。目前，調控和緩解環境污染已成為一公認的無公害綠色添加劑。周巖民等（1999）用28周齡伊莎褐殼蛋雞進行試驗得出：試驗組（添加酶制劑的低蛋白日糧）的產蛋率比對照組（低蛋白日糧）高出0.9個百分點（p>0.05）。平均蛋重比對照組低，但差異不顯著（p>0.05）。另外，試驗組的料蛋比和經濟效益均比對照組高。蘭云賢（2001）用肉仔雞進行試驗也的出了類似的結論。
添加抗生素可提高飼料利用率。王志祥等（1997）用不同組合抗生素（阿散酸+黃霉素、阿散酸+桿菌肽鋅、阿散酸+土霉素）的低蛋白日糧（比NRC低2個百分點）對蛋公雛進行試驗，最后得出：日增重、料肉比等方面阿散酸+黃霉素組在試驗中最理想，而對照組（NRC標準日糧）稍微差一些，但差異不顯著。在飼養的平均毛利上看，阿散酸+黃霉素組是最高的。
有關尿素的添加主要是針對反芻動物和馬屬動物（主要是家兔）。因為反芻動物和馬屬動物有著與其他單胃動物不同的消化機制：反芻動物的瘤胃內存在氮素循環，可使劣質蛋白質合成優質的菌體蛋白。馬屬動物發達的盲腸與瘤胃有著相似的功能。反芻動物使用尿素的研究較早且資料很多，而且國內外已廣泛應用與生產實踐。近些年來，家兔有關研究較多，但因添加尿素的同時是否添加硫酸銅而結論不同。江明生等（1996）得出，生長肉兔飼料添加尿素可替代日糧中部分蛋白質，適當降低耗料比，但對促進生長、提高日糧粗蛋白消化率等無顯著影響。而崔用俠等（1990）用添加1%尿素的低蛋白日糧（粗蛋白為12.01%）、中等蛋白日糧（粗蛋白為15.5%）和添加1%尿素+0.004%CuSO4的蛋白日糧（粗蛋白為12.01%）對青紫藍兔進行試驗，得出無CuSO4的低蛋白日糧組的日增重和飼料報酬顯著低于中等蛋白日糧組（p<0.05）,而添加尿素+Cuso4的低蛋白日糧組和飼料報酬顯著優于中等蛋白日糧(p<0.05)。 這主要是因為：S：N比與礦物元素銅是家兔盲腸發酵的主要限制因素，這與瘤胃是相似的。
3．小結
低蛋白日糧的應用在一定程度上解決了節省蛋白質和控制環境污染等問題，但低蛋白日糧中粗蛋白的含量也是有一定限度的，對于豬，粗蛋白比標準降低2-4個百分點并添加限制性氨基酸等物質時不會影響其生產性能。而對家禽則結論不一。當前，資源缺乏，人口增多，養殖規模不斷擴大，如果低蛋白日糧能被推廣應用到生產實踐中將起到很大的緩解作用，但目前仍有許多問題要解決：1 )氨基酸的最佳添加模式（氨基酸的數量、種類及比例）；2 ) 必須氨基酸充足時非必須氨基酸是否足夠；3 )合成氨基酸的商品性生產和成本。
